本發(fā)明涉及機(jī)器人控制技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種無線控制舵機(jī)互動(dòng)人形機(jī)器人。

背景技術(shù)：

人形機(jī)器人的研究起步于1960年代后期，目標(biāo)是解決人形機(jī)器人的雙足行走問題。如日本早稻田大學(xué)加藤一郎教授在1969年研制出wap-1平面自由度步行機(jī)。研究的內(nèi)容包括行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的控制方法。1973年，加藤等人在wl-5的基礎(chǔ)上配置機(jī)械手及人工視覺、聽覺裝置組成自主式機(jī)器人warot-1，此時(shí)研究者才開始逐步研究人形機(jī)器人的自主控制和運(yùn)動(dòng)，人形機(jī)器人研究也逐步擴(kuò)展到人工智能方面。在此后很長的一段時(shí)間里，人形機(jī)器人的研究重點(diǎn)是行走機(jī)構(gòu)的研究，如采取新的驅(qū)動(dòng)方式和步行方式的控制方法，提高人形機(jī)器人的行走速度，近期的技術(shù)發(fā)展使得人形機(jī)器人具備奔跑能力(索尼的sdr-3x)。進(jìn)入1990年代，人形機(jī)器人在控制方法和人工智能等方面的研究成果不斷出現(xiàn)，從而推動(dòng)了人形機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展，此后機(jī)器人的行走能力、智能化和功能都越來越強(qiáng)大，最著名的人形機(jī)器人就是本田公司的asimo如今，人形機(jī)器人向這兩個(gè)不同的方面發(fā)展，一個(gè)是外形上與真實(shí)人類的細(xì)部特征相同的發(fā)展；另一個(gè)是功能上接近真實(shí)人類，具備和人類一樣的運(yùn)動(dòng)能力和靈活性及對(duì)環(huán)境的判斷能力。

現(xiàn)階段的機(jī)器人控制存在如下不足：

1)現(xiàn)階段機(jī)器人控制大都采用數(shù)字舵機(jī)，每個(gè)舵機(jī)需要一個(gè)單片機(jī)io口輸出信號(hào)控制，占用有限的io資源，同時(shí)連接線路復(fù)雜，容易出現(xiàn)故障。

2)現(xiàn)階段機(jī)器人控制采用有線連接控制數(shù)字舵機(jī)方式，無法控制多個(gè)控制系統(tǒng)，同時(shí)由于采用線路連接方式，無法避免線路損耗影響信號(hào)傳遞

3)多機(jī)器人配合目前采用每個(gè)單獨(dú)mcu控制，通過無線通信模塊進(jìn)行連接，成本偏高，連接不夠穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)方案的不足，本發(fā)明提供一種無線控制舵機(jī)互動(dòng)人形機(jī)器人，節(jié)約io資源，可以控制多個(gè)系統(tǒng)，成本低穩(wěn)定性高。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種無線控制舵機(jī)互動(dòng)人形機(jī)器人，包括主機(jī)模塊、從機(jī)模塊和獨(dú)立電源，所述主機(jī)模塊包括stm32舵機(jī)控制板，所述stm32舵機(jī)控制板用于安裝在主機(jī)器人內(nèi)部，stm32舵機(jī)控制板的io引腳連接有主機(jī)單總線連接器，所述主機(jī)總線轉(zhuǎn)換器按照總線通信協(xié)議工作，輸出控制信號(hào)至主機(jī)舵機(jī)組，主機(jī)舵機(jī)組用于執(zhí)行主機(jī)動(dòng)作指令，所述stm32舵機(jī)控制板的通信接口連接有主藍(lán)牙模塊；所述從機(jī)模塊包括串口轉(zhuǎn)單總線舵機(jī)控制板，所述單總線舵機(jī)控制板的總線端口通過單總線連接有叢機(jī)舵機(jī)組，所述從機(jī)舵機(jī)組用于控制舵機(jī)動(dòng)作，單總線舵機(jī)控制板的通信端口連接有從藍(lán)牙模塊，所述從藍(lán)牙模塊與主藍(lán)牙模塊按照藍(lán)牙協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸通信；所述獨(dú)立電源用于輸出7.2v穩(wěn)定直流電壓，分別送入到stm32舵機(jī)控制板和單總線舵機(jī)控制板的電源引腳。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述stm32舵機(jī)控制板為24路舵機(jī)控制板，集成多個(gè)傳感器，板載8mflash存儲(chǔ)空間支持的單總線數(shù)字舵機(jī)以及市面上其他舵機(jī)控制器所支持普通pwm驅(qū)動(dòng)的數(shù)字舵機(jī)。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述藍(lán)牙模塊與主藍(lán)牙模塊采用hc05藍(lán)牙串口透傳模塊，該模塊具有兩種工作模式：命令響應(yīng)工作模式和自動(dòng)連接工作模式，通過控制模塊外部引腳輸入電平進(jìn)行動(dòng)態(tài)切換。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述單總線舵機(jī)控制板的vs引腳連接鋰電池正極，gnd連接陰極，5v連接hc05模塊5v接口，gnd連接陰極為其供電?？刂瓢錿xd連接hc05模塊rxd，控制板rxd連接hc05模塊txd，進(jìn)行通信連接控制。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主機(jī)舵機(jī)組和從舵機(jī)組均采用單總線回讀數(shù)字舵機(jī)，該舵機(jī)內(nèi)部集成有主控芯片，主控芯片用于進(jìn)行pwm調(diào)制，舵機(jī)的信號(hào)口通過總線連接至控制器的txd端口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明支持使用藍(lán)牙無線方式連接以一個(gè)mcu舵機(jī)控制板作為處理控制中心配合串口轉(zhuǎn)單總線控制板實(shí)現(xiàn)的多個(gè)機(jī)器人無線控制系統(tǒng)。本發(fā)明具有如下特點(diǎn)：

1)主機(jī)使用stm32舵機(jī)控制板作為所有機(jī)器人控制處理中心，通過藍(lán)牙無線通信方式與從機(jī)串口轉(zhuǎn)單總線控制板連接，從而控制從機(jī)機(jī)器人系統(tǒng)；

2)支持單總線接口，一條信號(hào)線可以級(jí)聯(lián)255個(gè)舵機(jī)，同時(shí)這些舵機(jī)均支持角度溫度回讀，便于更好檢測(cè)單個(gè)舵機(jī)狀態(tài)和更好進(jìn)行相應(yīng)控制；

3)支持無線藍(lán)牙連接通信方式，可以實(shí)現(xiàn)控制從機(jī)部分無需使用mcu控制芯片，從而簡化電路，境降低成本，同時(shí)無線連接方式使用于更多場(chǎng)景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為藍(lán)牙模塊原理圖；

圖3為串口轉(zhuǎn)單總線舵機(jī)控制板原理圖。

圖中：1-主機(jī)模塊；2-從機(jī)模塊；3-獨(dú)立電源；101-stm32舵機(jī)控制板；102-主機(jī)單總線連接器；103-主機(jī)舵機(jī)組；104-主藍(lán)牙模塊；201-串口轉(zhuǎn)單總線舵機(jī)控制板；202-從機(jī)舵機(jī)組；203-從藍(lán)牙模塊。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

如圖1至圖3所示，一種無線控制舵機(jī)互動(dòng)人形機(jī)器人，包括主機(jī)模塊1、從機(jī)模塊2和獨(dú)立電源3，所述主機(jī)模塊1包括stm32舵機(jī)控制板101，所述stm32舵機(jī)控制板101為24路舵機(jī)控制板，集成多個(gè)傳感器，板載8mflash存儲(chǔ)空間支持的單總線數(shù)字舵機(jī)以及市面上其他舵機(jī)控制器所支持普通pwm驅(qū)動(dòng)的數(shù)字舵機(jī)；所述stm32舵機(jī)控制板101用于安裝在主機(jī)器人內(nèi)部，stm32舵機(jī)控制板101的io引腳連接有主機(jī)單總線連接器102，所述主機(jī)總線轉(zhuǎn)換器102按照總線通信協(xié)議工作，輸出控制信號(hào)至主機(jī)舵機(jī)組103，主機(jī)舵機(jī)組103用于執(zhí)行主機(jī)動(dòng)作指令，所述stm32舵機(jī)控制板101的通信接口連接有主藍(lán)牙模塊104；主機(jī)系統(tǒng)stm32舵機(jī)控制板部分安放在主機(jī)器人內(nèi)部，可以直接使用stm32舵機(jī)控制板io引腳使用總線通信協(xié)議控制主機(jī)器人舵機(jī)運(yùn)行。同時(shí)主機(jī)部分連接有一個(gè)藍(lán)牙hc05模塊用來連接從機(jī)機(jī)器人藍(lán)牙hc05模塊；

所述從機(jī)模塊2包括串口轉(zhuǎn)單總線舵機(jī)控制板201，所述單總線舵機(jī)控制板201的總線端口通過單總線連接有叢機(jī)舵機(jī)組202，所述從機(jī)舵機(jī)組202用于控制舵機(jī)動(dòng)作，單總線舵機(jī)控制板201的通信端口連接有從藍(lán)牙模塊203，所述從藍(lán)牙模塊203與主藍(lán)牙模塊104按照藍(lán)牙協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸通信；所述獨(dú)立電源3用于輸出7.2v穩(wěn)定直流電壓，分別送入到stm32舵機(jī)控制板101和單總線舵機(jī)控制板201的電源引腳；所述藍(lán)牙模塊203與主藍(lán)牙模塊104采用hc05藍(lán)牙串口透傳模塊，該模塊具有兩種工作模式：命令響應(yīng)工作模式和自動(dòng)連接工作模式，通過控制模塊外部引腳輸入電平進(jìn)行動(dòng)態(tài)切換；

所述單總線舵機(jī)控制板201的vs引腳連接鋰電池正極，gnd連接陰極，5v連接hc05模塊5v接口，gnd連接陰極為其供電?？刂瓢錿xd連接hc05模塊rxd，控制板rxd連接hc05模塊txd，進(jìn)行通信連接控制；所述主機(jī)舵機(jī)組103和從舵機(jī)組202均采用單總線回讀數(shù)字舵機(jī)，該舵機(jī)內(nèi)部集成有主控芯片，主控芯片用于進(jìn)行pwm調(diào)制，舵機(jī)的信號(hào)口通過總線連接至控制器的txd端口；

從機(jī)機(jī)器人部分具備串口透傳功能藍(lán)牙hc05模塊與串口轉(zhuǎn)單總線控制板使用藍(lán)牙模塊與主機(jī)藍(lán)牙hc05模塊連接后，經(jīng)藍(lán)牙hc05模塊接收傳送到串口轉(zhuǎn)單總線控制板進(jìn)行對(duì)命令解析轉(zhuǎn)換為單總線協(xié)議，再由總線舵機(jī)內(nèi)部mcu接收控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了舵機(jī)控制運(yùn)行部分與主控部分分離，從而簡化電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制舵機(jī)運(yùn)行功能，從而控制從機(jī)機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)。由于使用藍(lán)牙模塊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多組從機(jī)機(jī)器人連接控制，節(jié)約資源提高效率。

本發(fā)明支持使用藍(lán)牙無線方式連接以一個(gè)mcu舵機(jī)控制板作為處理控制中心配合串口轉(zhuǎn)單總線控制板實(shí)現(xiàn)的多個(gè)機(jī)器人無線控制系統(tǒng)。本發(fā)明具有如下特點(diǎn)：

1)主機(jī)使用stm32舵機(jī)控制板作為所有機(jī)器人控制處理中心，通過藍(lán)牙無線通信方式與從機(jī)串口轉(zhuǎn)單總線控制板連接，從而控制從機(jī)機(jī)器人系統(tǒng)；

2)支持單總線接口，一條信號(hào)線可以級(jí)聯(lián)255個(gè)舵機(jī)，同時(shí)這些舵機(jī)均支持角度溫度回讀，便于更好檢測(cè)單個(gè)舵機(jī)狀態(tài)和更好進(jìn)行相應(yīng)控制；

3)支持無線藍(lán)牙連接通信方式，可以實(shí)現(xiàn)控制從機(jī)部分無需使用mcu控制芯片，從而簡化電路，境降低成本，同時(shí)無線連接方式使用于更多場(chǎng)景。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。